数据收集系统与数据传输方法技术方案

一种数据收集系统（１００），包括数据收集设备（２）和以级联连接方式连接到数据收集设备（２）的多个数据处理设备（１０）。例如，每一个数据处理设备（１０）单独执行Ａ／Ｄ转换和其他数据处理，并且将通过数据处理获得的数据添加到数据传输信号上，以将它依次传输到后续级联连接数据处理设备（１０）。位于级联连接首部的数据处理设备（１０ａ）生成包括数据处理周期（Ｔｐ）和通信周期（Ｔｄｔ）的数据传输信号，并且将它传输到后续数据处理设备（１０ｂ、１０ｃ）。每一个数据处理设备（１０）在数据处理周期（Ｔｐ）中执行数据处理，并且在通信周期（Ｔｄｔ）中根据数据传输信号将通过数据处理而获得的数据传输到后续数据处理设备（１０）。

Data collection system and data transmission method

A data collection system (100) includes a data collection device (2) and a plurality of data processing devices () connected to a data collection device () in a cascade manner. For example, a data processing device (10) independently execute A / D conversion and other data processing, and through data processing to obtain the data added to the data transmission signal, which in turn to be transferred to the subsequent cascade connection of data processing equipment (10). The data processing device is located in cascade connection (10a) of the first generation includes data processing cycle (Tp) and communication cycle (Tdt) data transmission signal, and transmits it to the subsequent data processing equipment (10b, 10C). A data processing device (10) in the data processing cycle (Tp) in the implementation of data processing, and in the communication cycle (Tdt) data transmission according to the data transmission signal through data processing and access to the data processing device (10).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对从多个数据处理设备输出的数据进行收集的数据收集系统。
技术介绍
一般地，当将多个传感器检测到的数据传输到数据分析设备以进行分析时，通过将用于对从传感器检测到的数据进行输出的多个数据输出设备和数据分析设备连接到共用总线，构成数据收集系统。在这种情况下，数据分析设备作为主机使用，并且通过地址等来指定每一个数据输出设备，从每一个数据输出设备单独获得数据。因此多个数据输出设备在数据分析设备的控制下，通过中断进程来传输数据，以便数据分析设备实时从多个数据输出设备获取数据。因此，需要各个数据输出设备将从传感器检测到的数据提取出来，并且通过中断进程来传输检测到的数据。例如，当使用模拟传感器作为传感器时，由于数据输出设备必须对从传感器输出的模拟检测信号进行A/D转换和传输，因此各个数据输出设备所需的进程负载加大。另外，当一个数据输出设备在从另一个数据输出设备到数据分析设备的数据传输期间对来自传感器的模拟检测数据进行A/D转换时，由于另一个数据输出设备的数据传输所引起的噪声会使A/D转换的精度严重下降。有一种通过所谓级联连接或菊花链连接而不是通过多个数据输出设备到共用总线的上述连接来传输数据的方法。日本专利申请公开2001-145093和2001-251609中公开了该方法。
技术实现思路
本专利技术的实现就是为了解决上述问题。本专利技术的目标是提出一种数据收集系统，它结构简单，能够有效地收集多个数据而不受因通信而引起的噪声的影响。根据本专利技术的一个方面，提出的数据收集系统包括数据收集设备和以级联连接方式连接到数据收集设备的多个数据处理设备，每一个数据处理设备相互共享重复的数据处理周期和通信周期，在数据处理周期中独自执行数据处理，并且在通信周期中将通过数据处理而获得的数据添加到从之前的数据处理设备收到的数据传输信号，并把它传输到后续数据处理设备。例如，每一个数据处理设备单独执行A/D转换和其他数据处理，并且将通过数据处理获得的数据添加到数据传输信号上，以将它依次传输到后续级联连接数据处理设备。更为具体地说，在级联连接首部的数据处理设备周期性地传输数据传输周期的开始信息和数据处理周期的开始信息，以便规定整个数据收集系统的数据处理周期和通信周期。此时，数据传输信号包括数据处理周期和通信周期。在数据处理周期中，所有数据处理设备执行数据处理，并且从不将数据传输到后续数据处理设备。因此，可以防止在所有数据处理设备中由数据传输所引起的噪声对数据处理造成负面的影响。另一方面，在通信周期，各个数据处理设备依次传输通过数据处理而获得的数据。因此，各个数据处理设备可以执行数据处理，而不受噪声的影响，并且可以将其结果有效地传输到数据收集设备。如果在数据传输信号中将数据处理周期设置为大于多个数据处理设备的最大数据处理时间，则所有数据处理设备在独自完成数据处理之后，都能在通信周期中开始传输数据。另外，在数据传输信号中的通信周期可以包括被分配到多个数据处理设备中的每一个的单个通信周期。由于每一个数据处理设备是在分配给其数据处理设备的单个通信周期中传输数据，因此数据收集设备可以正确地区分出由多个数据处理设备传输来的数据。通过在通信周期中连续地分配单个通信周期，因此能够有效地使用通信周期。在优选的实施例中，每一个数据处理设备可以包括A/D转换器，它执行A/D转换等数据处理。更为确切地说，每一个数据处理设备可以连接到模拟传感器，并且可以对从模拟传感器输出的模拟检测信号进行A/D转换以作为数据处理。由于在每一个数据处理设备的A/D转换处理期间不进行数据传输，因此它能够防止A/D转换的精度会因数据传输所引起的噪声而下降。另外，优选情况下，在级联连接首部的数据处理设备周期性地传输数据传输信号，传输周期大于数据处理周期和通信周期之和。因此，数据收集系统可以周期性地从每一个数据处理设备获得精确的数据。根据本专利技术的另一方面，提出了一种数据传输方法，它是在多个级联连接数据处理设备中执行的，在级联连接首部的数据处理设备生成包括数据处理周期和通信周期的数据传输信号，并且将它传输到后续数据处理设备，并且每一个数据处理设备在数据处理周期中执行数据处理，并且在通信周期中根据数据传输信号将通过数据处理而获得的数据传输到后续数据处理设备。与上述的数据收集系统一样，通过数据传输周期，在每一个数据处理设备中可以精确地执行数据处理，并且数据能够被有效地传输到其他设备。下面通过对本专利技术的优选实施例进行详细讲述并当结合下面简述的附图时，将更能够清楚地理解本专利技术的实质、用途和进一步特征。附图说明图1为框图，示出了应用了根据本专利技术实施例的数据收集系统的机器人臂控制系统的结构。图2A和2B为框图，示出了如图1所示的数据处理设备的内部结构。图3A～3E为时序图，示出了数据处理设备中的数据传输信号。具体实施例方式下面参考附图来讲述本专利技术的优选实施例。图1示意性地示出了应用了根据本专利技术实施例的数据收集系统的机器人臂控制系统的结构。在图1中，机器人臂控制系统100控制着多个机器人臂的位置，并且在本实施例中控制着三个机器人臂24a～24c。也就是说，如图1所示，机器人臂控制系统100包括数据处理设备10a～10c、传感器22a～22c、机器人臂24a～24c、执行器26a～26c、数据收集/分析设备2和控制器3。例如，各个机器人臂24a～24c的位置受到使用了气压的执行器26a～26c的控制。每一个执行器26a～26c受到控制器3的控制。机器人臂24a～24c的位置分别是由传感器22a～22c来控制的。在本实施例中，各个传感器22a～22c构造为模拟传感器，用于检测机器人臂24a～24c的位置，并且将用以指示所检测的机器人臂24a～24c位置的模拟检测信号输出到各个数据处理设备10a～10c。数据处理设备10a～10c对由传感器22a～22c所提供的用以指示机器人臂24a～24c位置的模拟检测信号进行A/D转换，并且将其以数字检测信号来输出。数据处理设备10a～10c通过一般被称为“级联连接”或“菊花链连接”的串联系统连接到数据收集/分析设备2。也就是说，位于级联连接首部的数据处理设备10a将数据传输信号Sa提供给后续数据处理设备10b，并且数据处理设备10b将数据传输信号Sb提供给更后续数据处理设备10c。数据处理设备10c将数据传输信号Sc提供给数据收集/分析设备2。数据处理设备10a～10c将对应于传感器22a～22c的数字检测信号Da～Dc分别添加到数据传输信号Sa～Sc，并且将它们传输到后续数据处理设备10或数据收集/分析设备2，不过其细节要在后面说明。在这种方法中，对应于传感器22a～22c的数字检测信号Da～Dc被数据收集/分析设备2所收集和分析。在本实施例中，数据收集/分析设备2根据所收集的数字检测信号Da～Dc来分析各个传感器22a～22c的位置，并且根据结果将各个机器人臂24a～24c的位置控制量输出到控制器3。控制器3根据从数据收集/分析设备2所获得的各个传感器22a～22c的位置控制量来驱动各个执行器26a～26c，并且控制着各个机器人臂24a～24c的位置。在本实施例中，使用这种方法的机器人臂24a～24c的位置是反馈控制的。这种通过检测数字检测信号Da～Dc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据收集系统（１００），包括：数据收集设备（２）；以及多个数据处理设备（１０），其以级联连接方式连接到数据收集设备（２），每一个数据处理设备（１０）相互共享重复的数据处理周期（Ｔｐ）和通信周期（Ｔｄｔ），其在数据 处理周期（Ｔｐ）中独自执行数据处理，并且在通信周期（Ｔｄｔ）中将通过数据处理而获得的数据（Ｄ）添加到从之前的数据处理设备（１０）收到的数据传输信号（Ｓ），并把它传输到后续数据处理设备（１０）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新居英明，川渊一郎，
申请(专利权)人：日本先锋公司，科技专家股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]